BLOK DIAGRAM HARDWARE ALAT DETEKSI PENYAKIT

-->

Gambar  Blok diagram sistem rangkaian secara umum

 Blok-blok yang terdapat didalam alat ini yaitu : 

1.  Sensor

Resistive sensor adalah sensor yang digunakan untuk mengukur perubahan resistansi yang ada di tubuh. Salah satu jenis resistive sensor menurut Doebelin yaitu potentiometer. Pada proyek akhir ini menggunakan potentiometer sebagai pendeteksi nilai resistansi yang ada di tubuh.

Sifat dari nilai resistansi yang ada di titik refleksi lebih kecil dibandingkan dengan nilai resistansi bagian kulit lainnya.

Gambar  Perlawanan listrik yang terjadi di titik refleksi 

Jika tanpa tegangan eksternal nilai arus yang melewati tubuh berkisar beberapa nA, ini merupakan nilai yang sangat kecil. Perlu electrode yang bagus dan sesuai untuk bisa mendeteksi arus di tubuh manusia. Berdasarkan dari jurnal ilmiah, A Non-Invasive Biopotential Electrode for The Correct Detection of Bioelectrical Current (2008), suatu electrode yang bagus untuk pendeteksian penyakit yaitu dengan ketentuan di bawah ini :

1.      Dengan menggunakan elektroda yang terbuat dari bahan perak / perak klorida (Ag/AgCl) dapat meminimalkan overpotentials (selisih antara potensial setengah sel diamati untuk sirkuit tertentu dan potensial setengah sel standar). Dimana potensial standar (E₀) adalah potensi 1M konsentrasi larutan pada suhu 25 ° C ketika tidak ada arus di seluruh antarmuka. Untuk Ag+Cl^-, nilai potensial E₀=+0.223V. sedangkan untuk Ag, nilai potensial E₀=+0.799V (data didapat dari Medical Instrumentation Aplication and Design hal.192).

2.      Ujung probe harus memiliki sebuah bentuk yang tepat untuk mengurangi rasa sakit bagi pasien dan untuk menjaga bidang kontak konstan pada kulit. Bidang kontak akan bervariasi sebagai fungsi dari tekanan yang diberikan oleh operator sedangkan arus yang akan diukur akan menjadi fungsi dari tekanan.

3.      Arus yang mengalir di titik refleksi, ketika diukur dalam arus pendek, nilainya menurun dari nilai puncak ke kondisi stabil, ini digunakan sebagai fungsi dari parameter fisiologis banyak dan kondisi.

Pada proyek akhir ini, electrode yang digunakan adalah probe multimeter, hal ini dikarenakan keterbatasan perangkat yang ada di Indonesia, serta keterbatasan biaya penulis. Electrode yang sesuai dengan spesifikasi diatas, diproduksi oleh Negara luar.  Electrode merupakan bagian dari alat yang kontak langsung dengan kulit. Ada tiga lapisan utama di kulit. Lapisan terluar atau epidermis, memainkan peran paling penting dalam antarmuka elektroda. Nilai arus yang melewati lapisan ini berubah-ubah terus, karena permukaan luar yang terdiri dari bahan mati di permukaan kulit dengan karakteristik listrik yang berbeda dari jaringan hidup. Lapisan lebih dalam dari kulit dan saraf berisi komponen vaskular kulit serta kelenjar keringat, saluran, dan rambut. Rangkaian ekivalen umum untuk menggambarkan karakteristik dari interaksi elektroda dan kulit digambarkan pada gambar berikut ini :

Gambar  Rangkaian antarmuka ekuivalen antara kulit dengan electrode

to be continued...

BLOK DIAGRAM ALAT DETEKSI PENYAKIT

Gambar Sistem instrumentasi biomedis (Medical Instrumentation hal.5)  

Tiap sistem instrumentasi biomedis setidaknya memiliki komponen-komponen seperti gambar diatas. Pokok dari aliran flowchart diatas adalah dari pengukuran sampai output display. Sedangkan unsur dan hubungan digambarkan dari garis putus-putus.

Dari gambar diatas didapatkan suatu sistem bahwa pertama-tama sensor mengubah energy atau informasi dari pengukuran menjadi listrik. Sinyal ini kemudian diproses dan diperlihatkan sehingga manusia dapat menerima informasi.

Perancangan dan realisasi alat deteksi dini penyakit ini berkiblat pada sistem diatas serta pada penemuan EAV (Electroacupuncture According to Voll).  Alat ini merupakan suatu pengembangan terbaru dari dunia medis modern. Pengukuran dasarnya adalah parameter listrik pada titik akupuntur/refleksi yang dikaitkan dengan diagnosis dan terapi. Alat ini pertama kali dikembangkan oleh Reinholdt Voll pada tahun 1953. Kemudian pada tahun 1955 mulai dikembangkan kembali atas kerjasama dengan Dr. Fritz Werner, alatnya  disebut Diatherapuncture. Kemudian dibuat alat yang lebih kompak oleh Pitterling Electronic di Munich dengan sebutan Dermatron. Perkembangan terakhir dari EAV yaitu bernama Vistron. 

Dari berbagai penelitian dan jurnal-jurnal ilmiah didapatkan fakta mengenai titik akupuntur/refleksi, bahwa titik-titik tersebut mempunyai sifat yang berbeda dibandingkan dengan daerah kulit lainnya, antara lain :

1.      Memiliki tahanan listrik yang lebih rendah

2.      Potensial listrik lebih tinggi daya hantar listrik lebih tinggi

3.      Daya hantar gelombang suara lebih tinggi

4.      Daya hantar listrik lebih tinggi

5.      Mempunyai hubungan dengan saraf otonom (berhubungan dengan zone of autonomic concentration)

Pada proyek akhir ini, sifat yang digunakan sebagai dasar untuk pembuatan alat deteksi dini penyakit ini berdasarkan nilai tahanan tubuh, potensial listrik dan hubungannya dengan saraf otonom.  Adanya titik-titik refleksi dapat diperlihatkan dengan point detector yang ada di alat. Point detector yang digunakan adalah probe multimeter. Hal ini karena probe multimeter mempunyai sifat yang hampi sama dengan elektroda yang digunakan pada EAV.

Resistansi Tubuh Manusia

Menurut penelitian di Science Centre Singapore (2009), “Berjalannya arus listrik melalui tubuh manusia biasanya ditentukan oleh resistensi kulit, yang berkisar dari sekitar 1000 Ω untuk kulit basah untuk sekitar 500.000 Ω untuk kulit kering. Hambatan internal dari tubuh kecil, yaitu antara 100-500 Ω.”

Resistansi  tubuh  manusia  terhadap  aliran   listrik  berubah-ubah  sesuai  dengan  kondisinya.   Resistansi tubuh  manusia  terdapat hampir  pada  semua  kulit  tubuh. Kulit  tubuh terdiri atas 2 (dua) lapisan,  lapisan  luar dan lapisan dalam. Lapisan luar tersusun  dari  sel-sel sisik (scally cell) yang mempunyai  resistansi  yang  tinggi pada keadaan kering, bersih dan  tidak  sobek. Untuk  kulit lapisan dalam, karena adanya cairan tubuh, memiliki  resistansi relatif lebih rendah, yakni sekitar 300 Ω .

Jadi jika kulit sedang kering, resistansi  menjadi  tinggi  dan  cukup  untuk  melindungi  dari  bahaya sengatan listrik. Tetapi untuk  mendapatkan kondisi  kulit yang benar-benar kering  adalah  hal  yang jarang dijumpai. Kecenderungannya setiap orang  akan mengeluarkan keringat walaupun hanya  sedikit. Oleh karena itu dianggap bahwa tubuh selalu  basah, resistansi  listrik  menjadi  rendah.

Selain itu, resistansi tubuh juga dipengaruhi oleh jenis kelamin. Wanita dewasa memiliki resistansi tubuh  yang  berbeda  dengan  laki-laki  dewasa.  Resistansi  tubuh  wanita dewasa lebih rendah dibanding resistansi  tubuh  laki-laki dewasa. Oleh karena itu arus listrik yang  mengalir  ke  tubuh wanita dewasa  cenderung  lebih  besar.

Jadi, hal-hal yang mempengaruhi resistansi tubuh manusia adalah : 

Gambar 2 Hal Mempengaruhi Resistansi

Menurut Prof. Drs. Physiol dan Dr. YS. Santoso Giriwijoyo, sel-sel dalam tubuh manusia yang jumlahnya lebih dari 1 trilyun, masing-masing mempunyai muatan listrik sebesar 90 V/m dengan muatan positif di luar membran sel dan muatan negative di dalamnya. Listrik yang dihasilkan di dalam tubuh berfungsi untuk mengendalikan dan mengoperasikan saraf, otot dan berbagai organ. Kerja otak pada dasarnya bersifat elektrik.

ALIRAN LISTRIK

hal-hal yang mempengaruhi besar kecilnya sengatan listrik yang mengalir dalam tubuh manusia yaitu :
1. Kondisi umum korban.
Apabila yang terkena sengatan listrik tersebut dalam keadaan sakit akibatnya tentu akan lebih parah dari korban yang pada saat kejadian dalam kondisi prima (sehat).
2. Tahanan tubuh
Semakin kecil tahan tubuh akan semakin parah akibatnya. Tahanan tubuh manusia terhadap aliran listrik berubah-ubah sesuai dengan kondisinya. Tahanan tubuh manusia terdapat hampir pada semua kulit tubuh.
Kulit tubuh terdiri atas 2 (dua) lapisan, lapisan luar dan lapisan dalam. Lapisan luar tersusun dari sel-sel sisik (scally cell) yang mempunyai tahanan yang tinggi pada keadaan kering, bersih dan tidak sobek, yakni sekitar 100.000 ohm - 600.000 ohm. Pada keadaan basah atau sobek, tahanannya turun drastis sampai hanya sekitar 750 ohm. Untuk kulit lapisan dalam, karena adanya cairan tubuh, memiliki tahanan relatif lebih rendah, yakni sekitar 300 ohm .
Jadi bilamana kulit sedang kering, tahanan menjadi tinggi dan cukup untuk melindungi dari bahaya sengatan listrik. Kecenderungannya setiap orang akan mengeluarkan keringat walaupun hanya sedikit. Oleh karena itu dianggap bahwa tubuh selalu basah, tahanan listrik menjadi rendah.
Ternyata, tahanan tubuh juga dipengaruhi oleh jenis kelamin. Wanita dewasa memiliki tahanan tubuh yang berbeda dengan laki-laki dewasa. Tahanan tubuh wanita dewasa lebih rendah dibanding tahanan tubuh laki-laki dewasa. Oleh karena itu arus listrik yang mengalir ke tubuh wanita dewasa cenderung lebih besar.

Titik Refleksi Tangan

Menurut praktisi pengobatan tradisional yang juga akupunkturis, H.M. Hembing Wijayakusuma, “ Refleksi diambil dari kata refleks, yang artinya gerak tidak disengaja atau gerak yang otomatis. Sedangkan terapi, bermakna pengobatan atau usaha untuk memulihkan kesehatan orang yang sedang sakit. Jadi, makna terapi refleksi secara harfiah adalah pengobatan secara spontan atau tak sengaja”.

Titik-titik refleksi dapat menimbulkan efek penyembuhan dan pencegahan terhadap suatu penyakit melalui penekanan/perangsangan. Satu daerah refleksi sendiri diyakini memiliki indikasi terhadap lebih dari satu penyakit. Sebenarnya titik refleksi ini terdapat di seluruh tubuh, tapi lazimnya terdapat di kaki dan tangan, terutama pada telapaknya. Titik refleksi ini merupakan titik pusat urat saraf, di mana titik-titik tersebut berkaitan erat dengan organ-organ tubuh tertentu. Apabila daerah tersebut dipijat, sirkulasi darah pada organ yang bersangkutan menjadi lancar. Jika sirkulasi darah lancar, tubuh akan lebih sehat.

Setiap organ tubuh memerlukan darah untuk melangsungkan fungsinya secara normal. Darah tersebut membawa zat gizi dan oksigen yang diperlukan oleh tubuh. Selain itu, darah juga membersihkan kotoran-kotoran yang tersisa dalam tubuh. Menurut penelitian, bila sirkulasi darah lancar, tubuh akan terasa segar dan sehat. Sebaliknya, bila ada sisa kotoran, misalnya kotoran yang berasal dari makanan yang mengandung kolesterol berlebihan, tubuh akan mengalami gangguan. Bila tidak segera dibersihkan, maka kotoran itu akan mengendap sehingga mengganggu saluran peredaran darah, maka terjadilah penyakit. Dalam hal ini, telapak tangan dapat menjadi alat diagnosa suatu penyakit yang sifatnya komplikatif, karena dapat menunjukkan adanya gangguan fisiologis dalam tubuh.

Di telapak tangan kita banyak sekali jaringan syaraf. Seorang tunanetra dapat membaca melalui rabaan jarinya. Kita juga bisa menggunakan tangan kita untuk melakukan sesuatu tanpa perlu dikontrol oleh mata, cukup dengan meraba-raba saja. Ini berarti bila di dalam tubuh kita timbul penyakit, isyarat itu dapat segera disampaikan ke otak melalui syaraf, dan dari otak langsung diisyaratkan ke tangan.

Keuntungan deteksi menggunakan titik refleksi tangan adalah bisa dilakukan dimana saja tanpa menimbulkan perhatian dari orang lain. Lain halnya jika menggunakan titik refleksi di kaki, tidak baik jka dilakukan di sembarang tempat dengan membuka sepatu.

Gambar 1 Meridian Syaraf di Tangan

Di dalam tubuh kita terdapat 12 jalur atau meridian syaraf yang masing-masing berhubungan dengan tiap-tiap organ di tubuh. 6 jalur di tangan dan 6 jalur lainnya di kaki. Jalur-jalur tersebut adalah :
1. Jalur paru-paru : Dimulai dari titik Sau Yang yang terdapat di sisi luar
pergelangan atas ibu jari. Jalur ini berhubungan erat dengan paru-paru.
2. Jalur usus besar : Dimulai dari titik Sang Yang , terletak dibawah kuku
jari telunjuk. Jalur ini menunjukan system pencernaan yang kurang lancar.
3. Jalur pembungkus jantung: Dimulai dari titik Chong Zhong, terletak di bawah
kuku jari tengah. Jalur ini mempengaruhi kegiatan jantung, peredaran darah, dan usus kecil.
4. Jalur san chiau : Dimulai dari titik Kwan Zhong, terletak dibawah kuku
jari manis. Titik ini mengatur system limfe dan system hormon.
5. Jalur jantung : Dimulai dari titik Sau Zhong, terletak di bawah kuku
jari kelingking sebelah dalam. Berfungsi untuk mengatur fungsi jantung dan peredaran darah.
6. Jalur usus kecil : Dimulai dari titik Sau Zhe, terletak dibawah kuku jari
kelingking sebelah luar. Titik ini mengatur kegiatan usus kecil, misalnya sembelit.